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Polimorfismo em java

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Este slide mostra os principais conceitos do polimorfismo na linguagem Java.

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Polimorfismo em java

  1. 1. Polimorfismo em JavaManoel Afonso Pereira de Lima Filho 10088000901 POO UFPa – Novembro – 2011
  2. 2. Tópicos● Introdução● Exemplo de polimorfismo● Herança● Classes abstratas● Referências polimórficas● Contrato● Interface● Considerações finais
  3. 3. Introdução● A herança é só o começo do polimorfismo.● O polimorfismo fornecerá mais flexibilidade, clareza e facilidade de manutenção do código.● O principal personagem é a interface.● Permite a “programação no geral”.
  4. 4. Instanciando um objeto● 1- Especifique o tipo: Cao● 2- Dê um nome a variável: Cao fido● 3- Aloque espaço ao objeto: Cao fido new Cao();● 4- Conecte a instância à variável: Cao fido = new Cao();
  5. 5. Tipos de polimorfismo● Polimorfismo de Inclusão: Animal an = new Gato();● Polimorfismo Paramétrico: List<Animal> a = new ArrayList<Animal>();● Polimorfismo de sobrecarga: public int soma(int a, int b); public int soma(int[] nums);
  6. 6. Exemplo de Polimorfismo● Suponha que as classes Cao, Gato e Passaro estendem a classe Animal.● Suponha que Animal tenha um método chamado barulho().● O polimorfismo ocorre quando o programa invoca um método por uma variável da superclasse e a versão correta da subclasse é chamada.● Assim, cada animal emitirá o seu som peculiar.
  7. 7. Herança● Um dos benefícios da herança é que podemos evitar códigos duplicados os agrupando em uma única classe.● Podemos sobrescrever os métodos que devem ser mais específicos.
  8. 8. Árvore de herança
  9. 9. Árvore de herança● É permitido: Gato meuGato = new Gato(); Animal meuCao = new Cao();● Faz sentido instanciar um animal? Animal anim = new Animal();
  10. 10. Árvore de herança● Como Animal não é específica o suficiente, ela não deve ser instanciada.● Assim, basta torná-la abstrata: abstract class Animal { … }
  11. 11. Classes abstratas● Não é possível instanciá-las, é um erro de compilação. Exemplo: Animal a = new Animal(); //Errado● Podemos instanciar apenas as suas classes concretas. Animal b = new Gato(); //Correto
  12. 12. Classes abstratas● Definem apenas parte da implementação, isto é, métodos que ainda podem ser úteis para as subclasses.● Se um método não for genérico o bastante, então o torne abstrato: public abstract void mover();● Métodos abstratos não têm corpo e se uma classe possuir algum método abstrato, ela deverá ser abstrata também.
  13. 13. Por que usar abstract?● Não faz sentido uma classe abstrata possuir todos os métodos implementados porque esse código genérico não será útil para as subclasses.● Abstract apenas define o modelo do objeto.
  14. 14. Por que usar abstract?● Poderemos, então, usar um tipo da superclasse como argumento, tipo de retorno ou tipo de matriz de um método.● Será fácil criar novos subtipos sem ter que reescrever ou adicionar novos métodos para lidar com esses novos tipos.● Protocolo de um método abstrato: “Todos os subtipos desse tipo têm ESSE método.”
  15. 15. Por que usar abstract?● Sem um modelo, teríamos de fazer isso para um método fazer os animais emitirem sons: public void somAnimal ( Cachorro c ) {…}
  16. 16. Por que usar abstract?● Sem um modelo, teríamos de fazer isso para um método fazer os animais emitirem sons: public void somAnimal ( Cachorro c ) {…} public void somAnimal ( Gato g) {…}
  17. 17. Por que usar abstract?● Sem um modelo, teríamos de fazer isso para um método fazer os animais emitirem sons: public void somAnimal ( Cachorro c ) {…} public void somAnimal ( Gato g) {…} public void somAnimal ( Passaro p) {…}● E quanto mais classes surgirem, mais sobrecarga haverá!
  18. 18. Por que usar abstract?● Com um modelo, faríamos apenas isso: public void somAnimal ( Animal c ) {…}● Pois todos os animais emitem som, cada um a seu modo.
  19. 19. Classes abstratas● Lembre-se que um método abstrato não tem corpo.● Você deverá dar um na primeira subclasse concreta.● Por exemplo, a classe concreta Passaro deve implementar todos os métodos abstratos de Animal.
  20. 20. Referências polimórficas● Ocorre quando uma superclasse “aponta” para um dos seus subtipos. Object pets[] = new Object[3]; pets[0] = new Cao(); pets[1] = new Gato(); pets[2] = new Passaro();● Vantagem: Um mesmo array armazena vários tipos.● Desvantagem: quais métodos pets[1] tem?
  21. 21. Referências polimórficas Apenas métodos de Object!
  22. 22. Referências polimórficas● Para usarmos os métodos específicos, temos que converter o objeto para o seu tipo mais específico. Assim: Gato gt = (Gato) pets[1]; nos dará uma referência ao “gato que está dentro do objeto”.
  23. 23. Referências polimórficas● Se fizermos Gato gt = (Gato) pets[0]; teremos uma referência a um Gato?
  24. 24. Referências polimórficas● Se fizermos Gato gt = (Gato) pets[0]; teremos uma referência a um Gato?● Não! Pois pets[0] foi instanciado como um Cao.● Isso irá gerar em tempo de execução uma exceção ClassCastException.
  25. 25. Referências polimórficas● Caso você não tenha certeza do tipo, use a palavra reservada instanceof.
  26. 26. Contrato● As classes Cao, Gato e Passaro são subclasses de Object.● A classe Object não define nenhum contrato com as nossas classes.● Por isso temos que saber de antemão quem é quem antes de fazer a conversão.
  27. 27. Interface● Interfaces são classes 100% abstratas.● A interface irá definir o contrato entre as classes, isto é, o comportamento mínimo que elas possuem.● Assim, você define funcionalidades que outras classes podem obter, independentemente da sua árvore de herança.
  28. 28. Interface● A interface Animal:
  29. 29. Interface● Uma classe concreta (Cao).
  30. 30. Interface
  31. 31. Interface● Com um contrato feito, vamos fazer um array polimórfico:
  32. 32. Interface● Cada posição do array já é de fato um Cao, um Gato e um Passaro.
  33. 33. Interface● Cada posição do array já é de fato um Cao, um Gato e um Passaro. Cada chamada é executada de acordo com o tipo real!
  34. 34. Interface● Outro exemplo:
  35. 35. Interface● É garantido que o retorno é uma classe concreta de Animal.
  36. 36. Interface● Até agora, vimos como interfaces ajudam a tornar o programa mais simples.● Vamos ver como elas podem tornar o programa flexível.
  37. 37. Interface● Temos a interface Animal e suas três subclasses.● Todas com um contrato feito: animais emitem som e se movem.● Suponha que queiramos agora que apenas os cães sejam capazes de correr em uma competição.● Isso quer dizer que temos de mudar o contrato.
  38. 38. Interface● Não podemos adicionar um método correr() na classe Animal pois afetaria a todos.● Poderíamos adicionar o método diretamente na classe Cao!● Mas perderíamos qualquer relação entre um cão corredor e um humano corredor (atleta).
  39. 39. Interface● Veja o diagrama de classes para pessoas:
  40. 40. Interface● Ora, se um cão corredor e um atleta tem algo em comum, as duas classes poderiam estender uma classe chamada Corredor.
  41. 41. Interface
  42. 42. Interface
  43. 43. Interface● Herança múltipla é proibido em Java!● Usaremos uma interface.
  44. 44. Interface
  45. 45. Interface● Agora criamos uma “conexão” entre duas classes de árvores de herança distintas.● Podemos pensar nisso como “adicionar a funcionalidade de correr” ao cão e ao atleta.
  46. 46. Interface● Assim, podemos criar um método que faça com que os que correm, corram. public void fazerCorrer(Corredor c) {…}● Não importa de qual árvore de herança os objetos pertencem, pois sabemos que os que vierem poderão correr.
  47. 47. Quando usar● Crie uma classe que não estenda nada (exceto Object) quando esta não passar no teste do É-UM.● Cria uma subclasse para ter uma versão mais específica de uma classe.● Crie uma classe abstrata para ter um modelo para suas subclasses, com algum código implementado.
  48. 48. Quando usar● Crie uma interface para adicionar funcionalidades a uma classe.● Assim, qualquer classe pode usar um interface, independentemente de sua árvore de herança.
  49. 49. Conclusão● Classes abstratas fornecem reuso de código, mas são genéricas demais para serem instanciadas.● Interfaces são classes 100% abstratas e criam o contrato com todos os seus subtipos.● As interfaces fornecem uma ampla flexibilidade para uso em tipos de retorno, parâmetro ou de matriz.

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